Cette recherche a pour objectif l’analyse des effets de diverses tâches cognitives réalisées simultanément à la marche chez des patients présentant un Syndrome de l’Apnée du Sommeil (SAS). Ceci permet d’étudier plus précisément la composante attentionnelle de la locomotion et de vérifier si les résultats obtenus dans d’autres populations peuvent aussi s’appliquer aux patients apnéiques.
En outre, cette étude vise à observer les modifications du fonctionnement exécutif, attentionnel et moteur chez les patients avec un SAS, avant et après un traitement d’appareillage en pression positive continue (PPC). Les fonctionnements exécutif et attentionnel sont étudiés au moyen d’une batterie neuropsychologique contenant huit épreuves. Par ailleurs, le paradigme de double tâche incluant la marche et une tâche cognitive secondaire permet d’évaluer, et le fonctionnement attentionnel, et les paramètres locomoteurs des patients.
1. 1. Syndrome de l’Apnée du Sommeil
Le SAS est un trouble respiratoire très fréquent. Plus précisément, il concerne environ 2% des femmes et 4% des hommes âgés de 30 à 60 ans (Beebe & Gozal, 2002). Mais bien souvent, les personnes atteintes de ce syndrome ne reçoivent pas de diagnostic car elles ne consultent pas. Ceci s’explique par le fait que les patients ne sont pas conscients des symptômes associés ; il est, en effet, fréquent que ces symptômes soient identifiés par le conjoint ou un membre de la famille (Punjabi, 2008).
1. 1. 1. Critères diagnostiques
Le critère diagnostic principal du SAS est la présence d’au moins cinq apnées ou hypopnées par heure de sommeil ; ces événements respiratoires sont dus à une obstruction des voies aériennes supérieures (Heinzer & Aubert, 2007). L’apnée se caractérise par un arrêt du flux aérien total par obstruction du pharynx, pendant au moins dix secondes ; autrement dit, la personne arrête momentanément de respirer (Arnulf & Derenne, 1999). On distingue plusieurs types d’apnées (Guilleminault, Eldridge, Simmon & Dement, 1975). Les premières sont dites centrales car elles sont causées par l’absence de commande respiratoire. Les secondes, et les plus fréquemment rencontrées chez l’humain, sont dites obstructives car la contraction des muscles respiratoires ne peut pas faire entrer de l’air dans les poumons. Ces
apnées obstructives sont caractérisées par la présence de mouvements de la cage thoracique, mouvements que l’on ne retrouve pas dans les apnées de type central. Enfin, on observe aussi des apnées dites mixtes, qui sont des apnées centrales devenant par la suite obstructives.
L’hypopnée, quant à elle, se caractérise par une diminution de l’ampleur respiratoire de l’ordre de 50% pendant, au minimum, 10 secondes, ou par une baisse du flux aérien naso-bucal (Arnulf & Derenne, 1999). Par ailleurs, chaque apnée ou hypopnée s’accompagne d’une désaturation en oxygène, c’est-à-dire d’une baisse de l’oxygénation du sang, et est suivie d’un micro-éveil qui permet la réouverture des voies aériennes supérieures (Heinzer & Aubert, 2007). Ces événements respiratoires changent aussi l’architecture du sommeil (Sánchez, Miró, Bardwell & Buela-Casal, 2009). En effet, le sommeil lent profond et le sommeil paradoxal sont réduits chez les apnéiques, alors que le sommeil lent léger est augmenté. Ces éléments ainsi que les micro-éveils induisent une diminution, voire une absence de sommeil profond.
Le sommeil est donc plus léger et perd ses fonctions de restauration.
Le 2ème symptôme principal pour un diagnostic de SAS est une somnolence diurne excessive (Heinzer & Aubert, 2007). Celle-ci s’explique par les épisodes répétés d’obstruction des voies aériennes supérieures durant le sommeil et par les micro-éveils consécutifs, responsables d’un sommeil fragmenté (Verstraeten, 2007). Ainsi, la majorité des patients apnéiques rapportent s’endormir facilement lors de situations monotones comme, par exemple, lorsqu’ils regardent la télévision (Sánchez & al., 2009). L’instrument le plus utilisé pour évaluer l’hypersomnolence diurne subjective est l’Echelle de Somnolence d’Epworth (Johns, 1991). Beaucoup d’études observent un score plus élevé à ce questionnaire auto-rapporté chez les patients apnéiques en comparaison à des sujets contrôles (Akashiba & al., 2002 ; Quan & al., 2006 ; Saunamäki, Himanen, Polo & Jehkonen, 2009).
L’hypersomnolence diurne joue donc un rôle fondamental dans les activités de la vie quotidienne et semble être reliée à la baisse de qualité de vie des patients, tant au niveau professionnel que familial ou relationnel (Akashiba & al., 2002). Qui plus est, ces perturbations du sommeil peuvent aussi s’associer à des troubles émotionnels. En effet, diverses études montrent que les patients apnéiques ont un score élevé de dépression (Akashiba & al., 2002 ; Sánchez & al., 2009).
Pour avoir un diagnostic de SAS, le patient doit aussi présenter au moins deux symptômes parmi les suivants : fatigue diurne, réveils nocturnes répétés, sensations d’étouffements nocturnes, sommeil non réparateur et troubles de la concentration (Heinzer &
Aubert, 2007). Les ronflements, contrairement à ce que l’on peut penser, n’entrent pas dans les critères diagnostiques ; par contre, ce sont des signes suggérant la présence possible d’apnées du sommeil.
Le SAS n’est pas sans conséquences sur la santé physique des patients. Ces troubles respiratoires du sommeil peuvent notamment entraîner un risque augmenté d’hypertension, d’insuffisance cardiaque, d’accident vasculaire cérébral, voire de mortalité (Heinzer & Aubert, 2007). On comprend alors toute l’importance de pouvoir poser un diagnostic, et ce, le plus tôt possible. Habituellement, le diagnostic du SAS commence par une évaluation des symptômes susmentionnés et de la présence de facteurs de risque lors d’un entretien clinique (Epstein &
al., 2009).
Dans le SAS, le principal facteur de risque est l’excès de poids ou l’obésité (Punjabi, 2008). Une augmentation du poids peut altérer les mécanismes du flux aérien supérieur, alors qu’une réduction de poids peut diminuer la sévérité des troubles du sommeil. C’est pour cela que les cliniciens proposent aux patients apnéiques en surpoids de perdre des kilos et faire de l’exercice (Epstein & al., 2009). Un autre facteur de risque est le sexe. En effet, le SAS concerne plus fréquemment les hommes que les femmes et ce, à tous âges. Le ratio peut atteindre cinq, voire huit hommes pour une femme (Punjabi, 2008). Par ailleurs, le profil des symptômes diffère selon le genre ; par exemple, les femmes ne rapportent pas les signes classiques tels que les ronflements. On observe aussi des différences de genre au niveau des caractéristiques du sommeil et des patterns de respiration. L’âge joue aussi un rôle car la prévalence du SAS augmente avec les années et peut concerner plus de 50% des adultes âgés d’au moins 65 ans (Punjabi, 2008). Outre les trois facteurs de risque susmentionnés, on observe, dans la littérature, que l’ethnie, l’anatomie craniofaciale, la consommation d’alcool et de tabac, l’hypertension, ainsi que des facteurs génétiques peuvent aussi avoir un impact dans le développement d’un SAS (Punjabi, 2008).
Suite à l’entretien clinique, chaque patient susceptible de présenter un SAS doit, durant toute une nuit, passer une polysomnographie dans le but d’objectiver le diagnostic. Il s’agit d’un examen dans lequel on procède à un enregistrement simultané de différentes mesures physiologiques durant le sommeil, sur la base d’un électroencéphalogramme, d’un électrooculogramme pour évaluer l’activité des yeux et d’un électromyogramme pour l’analyse de l’activité des muscles du menton et des membres inférieurs (Heinzer & Aubert,
2007). On mesure aussi le flux d’air au niveau du nez et de la bouche, les mouvements du thorax et de l’abdomen, la position du corps, ainsi que la saturation en oxygène (Heinzer &
Aubert, 2007 ; Punjabi, 2008). La polysomnographie permet non seulement de définir le type des perturbrations respiratoires, mais aussi leur sévérité sur la base de l’index d’apnées/hypopnées (IAH) qui correspond au nombre d’apnées et d’hypopnées par heure de sommeil (Punjabi, 2008). Ainsi, un SAS sévère est défini par un IAH de 30 (Beebe, Groesz, Wells, Nichols & McGee, 2003). Mais ce nombre peut aller jusqu’à 50, voire 100 événements par heure de sommeil (Heinzer & Aubert, 2007). La polysomnographie fournit aussi des pistes quant à la décision d’un traitement approprié à chaque patient (Epstein & al., 2009).
1. 1. 2. Traitements
A l’heure actuelle, le traitement du SAS le plus fréquemment utilisé est l’appareillage PPC qui permet de normaliser la respiration durant le sommeil et de diminuer le nombre d’apnées et d’hypopnées ainsi que les symptômes diurnes associés (Epstein & al., 2009).
L’appareil fournit une faible pression d’air positive et constante aux voies aériennes par l’intermédiaire d’un masque nasal que le patient porte pour dormir (Arnulf & Derenne, 1999).
Ainsi, les voies aériennes supérieures, notamment les parois du pharynx, restent ouvertes (Heinzer & Aubert, 2007). Ce traitement reste, à ce jour, celui qui s’est montré le plus efficace malgré tous les effets indésirables qui y sont associés, la compliance variant de 50 à 95% (Arnulf & Derenne, 1999).
Si le patient ne répond pas à un appareillage PPC ou s’il présente une symptomatologie légère, d’autres alternatives sont possibles. La première est le recours à des prothèses d’avancement mandibulaire qui recouvrent les dents et tiennent la mandibule et la langue en position avancée, de façon à éviter une obstruction du pharynx (Heinzer & Aubert, 2007). Cette alternative se révèle efficace dans le traitement d’un SAS de sévérité légère ou dans le traitement du ronflement. On propose aussi des traitements comportementaux qui consistent en une perte de poids, un arrêt de la cigarette ou une réduction de la consommation d’alcool (Sánchez & al., 2009). De plus, on peut aider le patient à changer sa posture pour dormir ou à avoir une meilleure hygiène de sommeil. Dans le cas où les options précédentes ne marchent pas ou lorsque le patient présente des anomalies anatomiques faciales importantes, on peut avoir recours à la chirurgie (Epstein & al., 2009).
1. 2. Syndrome de l’Apnée du Sommeil et fonctionnement cognitif
Comme susmentionné, le SAS n’est pas sans conséquences sur les activités de la vie quotidienne des patients. Il est connu que les personnes apnéiques ont un plus grand risque d’être impliqués dans des accidents de la route. Afin de vérifier la véracité de ce
« stéréotype », Findley et al. (1995) évaluent la vigilance, c’est-à-dire la capacité à soutenir son attention durant un certain laps de temps, lors d’une tâche informatisée simulant la conduite automobile chez des patients apnéiques et des sujets contrôles. Pendant 30 minutes, chaque individu doit éviter des obstacles apparaissant sur la route. On observe que les patients avec un SAS heurtent plus souvent les obstacles que les sujets contrôles, d’autant plus si leurs perturbations du sommeil sont sévères. De plus, la performance des patients apnéiques à ce test de vigilance est associée à un plus grand taux d’accidents de la route.
On peut donc supposer que le SAS n’est pas non plus sans conséquences sur le fonctionnement cognitif des patients. Sateia (2003) observe que, outre les déficits de vigilance, les patients apnéiques rencontrent des perturbations dans d’autres domaines de la cognition humaine. En effet, la plupart des études analysées montrent aussi une perturbation du fonctionnement intellectuel général, des problèmes d’attention, de concentration, de mémoire et un dysfonctionnement exécutif. Comme les auteurs précédents (Sateia, 2003), Beebe et al.
(2003) trouvent aussi une altération des fonctions exécutives dans le SAS. Après avoir analysé 31 études qui comparent les performances cognitives de patients adultes apnéiques avec celles de sujets contrôles ou avec des normes publiées, ces auteurs observent une taille d’effet pour le dysfonctionnement exécutif modérée à grande (.53 dans les comparaisons avec les normes publiées et .73 dans les comparaisons avec des sujets contrôles). Ils notent aussi un déficit de la coordination de la motricité fine. Concernant la mémoire, les résultats restent contrastés. Par contre, les compétences intellectuelles générales, visuo-motrices et langagières ne sont pas altérées par les apnées.
Au vue de ces résultats, on ne peut soutenir l’hypothèse d’une perturbation cognitive générale dans le SAS (Beebe & al, 2003). Qui plus est, on constate qu’il n’y a pas vraiment d’accord entre différents auteurs sur les déficits cognitifs associés aux apnées. Cependant, il semblerait qu’il y ait une entente sur la présence d’un dysfonctionnement exécutif chez les patients apnéiques. Avant d’approfondir les liens entre fonctions exécutives et SAS, il est nécessaire de définir à quels processus fait référence le système exécutif.
1. 2. 1. Syndrome de l’Apnée du Sommeil et fonctions exécutives
Miyake, Friedman, Emerson, Witzki et Howerter (2000) ont défini trois fonctions exécutives : l’inhibition de réponses automatiques, la flexibilité mentale et la mise à jour du contenu de la mémoire de travail. Néanmoins, selon ces auteurs, d’autres fonctions pourraient être ajoutées, notamment, la coordination de tâches doubles. De plus, les trois fonctions exécutives identifiées pourraient être décomposées en processus plus fondamentaux. Enfin, il reste encore à explorer les liens entre ces fonctions exécutives et des processus plus complexes, comme la planification.
Suite à ces considérations, Van der Linden et al. (2000) offrent une définition plus large des fonctions exécutives. D’après ces auteurs, elles renvoient à un ensemble de processus sous-tendus par les régions préfrontales, comme l’inhibition, les capacités de planification et d’organisation, la flexibilité, … Ces fonctions permettent à tout individu d’utiliser, de manière adaptée, ses habiletés basiques comme le langage, lorsqu’il se retrouve face à une situation nouvelle, autrement dit, lorsque ses routines d’action ne suffisent plus.
Selon Beebe et Gozal (2002), les fonctions exécutives, dans le contexte du SAS, peuvent être divisées en six domaines dans lesquels les patients apnéiques ont de plus faibles performances en comparaison à des sujets contrôles.
La première fonction mise en évidence par ces auteurs (Beebe & Gozal, 2002) est l’inhibition comportementale qui se mesure traditionnellement par la tâche de Stroop Couleur. Une deuxième fonction proposée est la flexibilité mentale. Il s’agit de la capacité à passer d’une stratégie à une autre et elle est évaluée par des épreuves comme le Wisconsin Card Sorting Test ou la partie B du Trail Making Test. Une troisième fonction exécutive est l’auto-régulation des affects et de l’éveil qui peut être estimée par le Continuous Performance Test ; cette épreuve nécessite un effort d’attention soutenue lors de tâches monotones. La mémoire de travail joue aussi un rôle majeur dans le fonctionnement cognitif des patients apnéiques.
Ce processus permet le stockage temporaire d’informations et leur traitement, et s’évalue notamment par des tâches d’empans de chiffres à l’envers. La fonction d’analyse/synthèse est, quant à elle, impliquée dans la résolution de problèmes. Selon les auteurs, cette faculté demande, de la part du sujet, de synthétiser ses expériences et informations passées d’une nouvelle façon; elle peut se mesurer par des tâches de fluence. Enfin, la dernière fonction exécutive proposée par Beebe et Gozal (2002) est la mémoire contextuelle, c’est-à-dire la capacité à donner une adresse spatio-temporelle aux informations apprises.
Saunamäki et Jehkonen (2007) ont conduit une méta-analyse de 40 études ayant pour objectif de clarifier le lien entre le SAS et les fonctions exécutives. En comparaison à des sujets contrôles, les patients apnéiques ont fréquemment des performances déficitaires aux épreuves d’empan de chiffres à l’endroit et à l’envers, et au Block Tapping Test de Corsi, pour la mémoire de travail et la mémoire à court-terme. La fluence verbale, notamment phonologique, est, elle aussi, perturbée chez les patients avec un SAS. Une altération des capacités d’organisation et de planification chez les patients apnéiques est démontrée avec la copie de la Figure Complexe de Rey et le test du labyrinthe (Mazes Test). Enfin, un déficit de flexibilité est observé dans le Wisconsin Card Sorting Test par la présence d’erreurs persévératrices chez les patients SAS.
Dans une étude plus récente menée auprès de 40 patients adultes apnéiques (âge = 47) et 20 sujets contrôles (âge = 43), Saunamäki et al. (2009) mettent en évidence une perturbation de la flexibilité mentale et des processus d’organisation dans le SAS. Plus précisément, pour la flexibilité mentale, les patients apnéiques ont des scores significativement plus faibles que les sujets contrôles à la partie B du Trail Making Test et à une épreuve similaire au Wisconsin Card Sorting Test. Concernant l’organisation visuo-spatiale, on retrouve le même pattern de résultats à la copie de la Figure Complexe de Rey et aux Cubes de la WAIS-R. Par contre, ces auteurs ne trouvent pas de déficits de fluence verbale ou de mémoire de travail chez les patients apnéiques.
1. 2. 2. Syndrome de l’Apnée du Sommeil et attention
Un autre processus fréquemment touché chez les patients avec un SAS est l’attention.
Cette dernière, sous-tendue par des régions frontales et pariétales postérieures, intervient dans des activités complexes et nouvelles pour lesquelles les routines d’action ne suffisent pas, tout comme les fonctions exécutives (Siéroff & Piquard, 2004). D’ailleurs, selon ces auteurs, l’attention est incluse dans le système exécutif en raison de sa fonction de contrôle. En effet, les fonctions exécutives engloberaient la sélection, le contrôle et la coordination des processus attentionnels (Verstraeten, 2007 ; Verstraeten, Cluydts, Pevernagie & Hoffmann, 2004).
Verstraeten et al. (2004) postulent que les patients apnéiques présentent des déficits attentionnels et non un dysfonctionnement exécutif. Pour le démontrer, ces auteurs ont mené une étude chez 36 patients avec un SAS modéré à sévère (âge = 49.2, SD = 7.3 ; IAH = 60.5,
SD = 31.6) et 32 sujets contrôles (âge = 47.4, SD = 8.3), chez lesquels le fonctionnement exécutif est évalué en contrôlant la performance attentionnelle. Outre la présence d’un déficit de vigilance mis en évidence chez les patients apnéiques, on observe aussi une diminution des performances aux tâches attentionnelles. Plus précisément, les patients apnéiques rapportent significativement moins de chiffres que les sujets contrôles dans la tâche d’empan de chiffres à l’endroit. De plus, les patients avec un SAS ont un score plus faible au subtest Code de la WAIS-R, administré en modalité verbale. Par contre, les résultats ne montrent aucune différence significative entre les deux groupes pour les deux parties du Trail Making Test, pour le Stroop Couleur, pour une tâche de fluence figurale et pour l’empan de chiffres à l’envers. Concernant cette dernière épreuve, les deux groupes de sujets ont un empan de chiffres à l’envers plus faible que l’empan de chiffres à l’endroit, mais l’interaction n’est pas démontrée. Les auteurs suggèrent donc que les patients apnéiques ont un ralentissement de leur vitesse de traitement et une diminution de la capacité de stockage de la mémoire de travail ; ces deux altérations étant considérées comme un déficit des capacités attentionnelles.
On ne retrouve donc pas de déficits exécutifs chez les patients apnéiques lorsqu’on contrôle leur performance attentionnelle.
Dans une étude plus récente, Verstraeten (2007) explique les résultats précédents. Selon lui, la perte de sommeil vécue par les patients apnéiques influence des processus de bas niveau et de ce fait, a un impact sur des processus de plus haut niveau, comme les fonctions exécutives. Ce sont donc les fonctions cognitives associées à des composantes attentionnelles, comme l’empan attentionnel, l’attention divisée et soutenue, qui sont perturbées dans le SAS.
Comme démontré ci-dessus, la nature des déficits cognitifs chez les patients avec un SAS diffère d’un auteur à l’autre. Ceci peut, en premier lieu, s’expliquer par la grande diversité des tâches utilisées pour évaluer les processus cognitifs, rendant la comparaison entre études difficile (Sateia, 2003). Par ailleurs, il n’y a pas encore, à l’heure actuelle, de consensus établi quant au nombre et à la définition des fonctions dites exécutives ou préfrontales.
Les caractéristiques des individus étudiés varient aussi considérablement d’une étude à une autre. La plus grande source d’hétérogénéité est la sévérité des perturbations respiratoires. En outre, certaines études n’ont pas contrôlé l’âge, le niveau d’éducation ou le degré de dépression des individus, alors que ces variables peuvent avoir un impact sur la performance cognitive des patients.
1. 2. 3. Liens entre dysfonctionnements cognitifs et perturbations du sommeil
Malgré la discorde entre les différents auteurs quant à la nature des déficits, le SAS a un impact sur le fonctionnement cognitif des patients. Alors quelles sont les variables associées à leur pathologie qui pourraient expliquer les difficultés que ces individus rencontrent ?
Il est démontré que les déficits neuropsychologiques retrouvés chez les patients
Il est démontré que les déficits neuropsychologiques retrouvés chez les patients